Il progetto SMAT ha avuto come obbiettivo quello di sviluppare materiali avanzati per applicazioni aeronautiche e spaziali.

Il consorzio di ricerca che ha richiesto e ottenuto il finanziamento era composito da: CGS - Carlo Gavazzi Space (capofila), ITT srl (INDUSTRIA TESSUTI TECNICI SRL), POLIMI-DAER, CELM snc.

Il progetto di ricerca SMAT nasce dall’esigenza di sviluppare materiali avanzati per applicazioni aeronautiche e spaziali. In entrambi gli ambiti l’utilizzo di materiali compositi è da molto tempo una scelta resa appetibile dalle elevate prestazioni meccaniche unitamente alla loro leggerezza. In realtà, i compositi aprono anche possibilità più sofisticate: essendo costituiti dalla sovrapposizione di più lamine essi consentono di inglobare in fase di laminazione microsensori e microattuatori in grado diconferire ai laminati proprietà di carattere funzionale aggiuntive così da ottenere vere e proprie strutture intelligenti. Queste, emulando le strutture biologiche, sono in grado di monitorare l’ambiente fisico operativo (attraverso una rete di sensori), raccoglierne ed interpretarne le informazioni per poi rispondere ai cambiamenti dello stesso in modo appropriato (attraverso una rete di attuatori). Sfruttando tali proprietà è possibile progettare componenti strutturali molto efficienti capaci di minimizzare gli effetti di condizioni di carico inusuali, ridurre i fenomeni di fatica, compensare condizioni locali gravose, rilevare stati di danneggiamento e degrado. Si comprende facilmente che la realizzazione di strutture più efficienti significa riduzione di peso in favore del carico pagante, mentre il monitoraggio dello stato di salute del velivolo durante la vita operativa equivale ad un risparmio di risorse per le ispezioni delle flotte aeree. In ambito spaziale, laddove l’intervento dell’uomo risulta estremamente difficile, l’impiego di strutture con capacità di auto-diagnosi, auto-manutenzione e auto-riparazione può offrire evidentemente vantaggi incommensurabili. Il progetto SMAT è motivato da un approccio nuovo. Le esigenze di monitoraggio strutturale più comuni sono la misura di deformazioni statiche e dinamiche (da cui derivare tra l’altro sforzi e frequenze di vibrazione) e della temperatura locale, il controllo dell’integrità strutturale, la possibilità di modificare la forma del manufatto e quella di auto-riparare determinati danni: l’utilità che ne deriva è sia durante i test a terra, sia durante la vita operativa.
A fronte di ciò, l’idea alla base del progetto SMAT è la seguente:

• concepire e realizzare un materiale “standard” che possa potenzialmente fornire tutte le prestazioni sopra descritte;
• concepire e realizzare un sistema di interrogazione dei sensori e di attivazione degli attuatori, in grado di operare in modo selettivo su di essi (cioè, ad esempio, di rilevare, se necessario, solo le deformazioni ad alta frequenza);
• verificare materiale e sistema di interrogazione in condizioni ambientali appropriate.

L’obiettivo finale è definire un processo costruttivo che porti ad ottenere un materiale “strumentato” in modo standard, quindi con caratteristiche tecniche predefinite e, entro certe tolleranze, garantite.